11.1 电源和电流 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电源、恒定电场及电流的定义与微观解释，通过雷鸣电闪瞬时电流与手电筒持续发光的对比提问导入，以“瞬时电流成因→持续电流条件→电源作用”问题链为支架，衔接宏观现象与微观本质。 其亮点在于以问题驱动科学探究，类比连通器水流建构电源作用模型，通过微观推导电流表达式培养科学推理能力。课堂小结表格对比定义式与决定式，当堂检测结合对撞机电流计算等实际情境题。助力学生深化物理观念，提升科学思维，为教师提供结构化教学流程与互动素材。

第十一章 电路及其应用 第1节 电源和电流 1.知道电源的作用和导体中的恒定电场。 2.理解电流的定义。 3.从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系 学习目标 雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么? 新知导入 - A + + + + + + + + B _ _ _ _ _ _ _ - B A 等势体 H H 导线H中的自由电子在静电力的作用下沿导线导线定向移动，形成电流。 （1）有A、B两个导体，分别带正、负电荷。如果他们之间连接一条导线H，会出现什么现象？ （2）形成的电流是持续电流吗？为什么？ 不是，由于B失去电子，A得到电子，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体。产生的电流是一个瞬时电流。 新知学习 水流 A B 连通器 水势A 水势B 水流 A B 连通器 抽水机 （3）如何形成持续的电流？ 思考：如何使得连通器中存在持续的水流？ 新知学习 思考：导线中产生的电流是瞬时电流，如何使导线中有持续电流呢？ - - - + A + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - + 装置P的作用：源源不断的把电子从A搬运到B，从而能保持导体两端的电势差(电压)，从而使得电路中有持续的电流 新知学习 1.电源：把自由电子从正极搬到负极的装置。 2.作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。（其它形式的能转化为电能） - - - + A + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 一、电源 新知学习 （1）存在自由电荷 　金属导体——自由电子 电解液 ——正、负离子 气体导电——正、负离子和自由电子 （2）导体两端存在电压（电势差） 　　当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。 3.形成电流的条件： 新知学习 二、恒定电流 导体内部存在类似于静电场那样的电场，这种电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。 尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。 1.恒定电场 新知学习 2.恒定电流 恒定电场：电场强度和大小都不变 电场中自由电子受电场力大小不变 自由电子在电路中定向移动的速率也不变 串一个电流表，读数不会变(恒定电流) 而运动中会与导体内不动的粒子碰撞 新知学习 3.电流（I） （1）定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值。 1A的物理意义： （1秒钟约有600亿亿个电子通过） （2）公式： （3）单位：国际单位 安培(A) 1A=1C/s （4）方向：正电荷定向移动的方向。 标量 一秒内通过导体横截面的电荷量为1C 2A 3A 新知学习 三、电流的微观解释 一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。 理论推导： 故导体AB中的电流 导体中的自由电荷数 总电荷量 所有这些电荷通过横截面所需要的时间 l S 新知学习 【微观】电流的微观表达式：I=nqSv (v表示电荷定向移动的速率) 【宏观】 只适用纯电阻电路（不包含电源） 从微观看,电流由导体中单位体积内的自由电荷数､自由电荷的电荷量（导体的材料决定），定向移动的速度（电压决定），还与导体的横截面积（形状）决定。 新知学习 新知学习 课堂小结 1.关于电源的作用,下列说法不正确的是（ ） A.为电路提供自由电荷 B.使导体中形成电场 C.保持导体两端的电势差 D.使自由电荷定向移动起来 A 当堂检测 2.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道,电子电荷量e=1.6×10-19 C,在整个环中运行的电子的数目为5×1011个,设电子的速度是3×107 m/s,则环中的电流是（ ） A.10 mA B.1 mA C.0.1 mA D.0.01 mA A 当堂检测 3.北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以光速的沿环运动而形成I的等效电流时，环中运行的电子数目为（已知光速为c，电子电荷量为e）（ ） A. B. C. D. D 当堂检测 $